CN205653196U - 一种高酸高氨氮废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高酸高氨氮废水处理系统，属于氨氮废水处理技术领域。它包括加料装置、曝气罐、鼓风机和喷淋塔；加料装置包括配碱釜、废水罐和加料泵；所述的加料泵设有进口和出口，加料泵的进口通过管路分别与配碱釜和废水罐连接，加料泵的出口与曝气罐连接；所述的曝气罐内设有曝气头，曝气头通过曝气阀与鼓风机连接；所述的曝气罐与喷淋塔连接；所述的曝气罐的底部通过出料泵连接盐浓缩装置，盐浓缩装置包括盐浓缩釜和塔式干燥器；所述的出料泵、浓缩釜和塔式干燥器依次连接。本实用新型能有效的对高酸高氨氮废水进行吹脱处理，吹脱后废水中氨氮含量低，氨氮去除率高，同时能将二次污染物氨气吸收转化为硫酸铵。

Description

一种高酸高氨氮废水处理系统

技术领域

本实用新型属于氨氮废水处理技术领域，涉及一种高酸高氨氮废水处理系统。

背景技术

工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要,工业污水排放是困扰着工业企业一大头疼问题。

氨氮废水即时工业废水的一种。氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。氨氮废水排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻类及其它微生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会使自来水处理厂运行困难，造成饮用水的异味外，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊灭亡。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大了用氯量；对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性。当氨氮污水回用时，再生水中微生物可以促进输水管和用水设备中微生物的繁殖，形成生物后，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。高浓度氨氮废水(氨氮浓度大于500mg/L)一般来源于炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工、饲料生产、畜牧业、化肥以及垃圾填埋等生产过程。氨氮处理技术的选择主要取决于水的性质、要求效果和经济性。

目前，氨氮废水的处理技术可以分为两大类：一类技术是生物脱氮技术，该技术一般有流程长，反应器大，占地多，常需外加碳源，能耗大，成本高的缺点，并且一般只能处理低氨氮废水；另一类是物化处理技术，包括吹脱(汽提)、沉淀、膜吸收、湿式氧化等，其中，吹脱法是比较常用的氨氮废水处理方法，其操作简单、效率高，是目前处理高浓度氨氮废水的主要方法，但是采用吹脱法处理是，当氨氮浓度下降低于600mg/L左右时，氨氮吹脱效率显著降低，很难再将废水中氨氮以游离态铵吹脱出。

吹脱法是将气体通入到液体中，使气液相互充分接触，从而使液体中的溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到把物质脱离目的。吹脱是一个传质的过程，氨的吹脱过程满足如下平衡：NH4++OH-＝NH3+H2O，其基本原则是亨利定律，表示为：P＝Kx·X，式中P表示为氨气在气相中的分压，Kx表示亨利系数，X表示为氨气在其液相中物质量分数。从式中可知氨氮在废水中以铵离子(NH4+)和游离铵(NH3)存在保持平衡，为了去除铵离子(NH4+)，即要使平衡向右进行，可调节废水pH值，当pH值逐渐增大，铵离子(NH4+)逐渐转换为游离铵(NH3)，在此时通入空气，将游离铵(NH3)脱离。另外吹脱过程中水温，吹脱时间以及气水比对吹脱时间有较大影响。

采用吹脱法进行氨氮废水的技术已有很多，如中国专利申请号为：201520507081.4，申请日为：2015年7月14日的专利文献，公开了一种氨氮废水处理系统。其组成中氨氮吹脱塔的一级吹脱液进口与一级混合器的出料口连接，氨氮吹脱塔一级吹脱液出口与二级混合器的进料口连接，氨氮吹脱塔的二级吹脱液进口与二级废水提升泵的出口连接，氨氮吹脱塔进风口与鼓风机连接，氨氮吹脱塔出风口与吸收塔进风口连接，吸收塔出风口与烟囱连接，吸收塔的吸收液进口与稀硫酸罐连接，吸收塔的排料口与硫酸铵储罐连接；一级混合器的进料口与一级废水提升泵及一级碱液罐连接，二级混合器的出料口与调节池连接，二级混合器的进料口与二级碱液罐连接；各连接均为玻璃钢管连接。但是该装置吹脱系统结构较复杂，生产成本高，最重要的是，经过氨氮吹脱塔两级处理后的废水中氨氮含量依然很高，高达800mg/L，吸收塔未吸收的尾气会对大气产生二次污染。

又如，中国专利申请号为：201520278517.7，申请日为：2015年3月30日的专利文献，公开了一种高浓度氨氮废水处理装置，包括气液分离罐，所述气液分离罐顶部内侧设有集气罩和气液分离器，所述气液分离器的下部依次设有布水器、第一填料层、第二填料层，所述气液分离罐底端设有达标废水出口，所述集气罩的最上部连接集气管；所述气液分离罐还连接氨水收集罐，氨水收集罐顶部内侧设有喷淋吸收液的喷淋装置，喷淋装置下部设有第三填料层，所述集气管与第三填料层连通，氨水收集罐底部内侧设有冷凝装置。该实用新型能对在污水处理过程中产生的氨氮一次完成吹脱吸收氨氮，但是该方案不采用加碱调节pH，吹脱效率不高，无法处理高氨氮废水，尤其是氨氮浓度高于2000mg/L，处理后废水中氨氮含量依然很高，处理能力差。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有采用吹脱法进行高氨氮废水处理的设备结构较为复杂，氨氮吹脱处理能力差的问题，本实用新型提供一种高酸高氨氮废水处理系统，能有效的对高酸高氨氮废水进行吹脱处理，氨氮去除率高，同时能将二次污染物氨气吸收转化为硫酸铵，该系统具有结构简单、体积小、造价低廉、维护容易的优点。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种高酸高氨氮废水处理系统，包括鼓风机、通过管路依次连接的加料装置、曝气罐和喷淋塔；所述的曝气罐内设有曝气头，曝气头通过曝气阀与鼓风机连接。

作为进一步改进，所述的加料装置包括配碱釜、废水罐和加料泵；所述的加料泵设有进口和出口，加料泵的进口通过管路分别与配碱釜和废水罐连接，加料泵的出口与曝气罐连接。

作为进一步改进，所述的配碱釜与加料泵之间的管路上设有碱液阀，废水罐与加料泵之间的管路上设有废水阀。

作为进一步改进，所述的喷淋塔设置有循环泵，循环泵通过循环管连接喷淋塔的底部和喷淋塔的顶部。

作为进一步改进，所述的循环管上安装循环阀。

作为进一步改进，所述的喷淋塔设置有酸液槽，酸液槽通过管路与喷淋塔的顶部连接；所述的酸液槽通过设置在管路上的酸液阀控制。

作为进一步改进，所述的循环泵连接有出液管，出液管上安装出液阀。

作为进一步改进，所述的曝气罐的底部通过出料泵连接盐浓缩装置。

作为进一步改进，所述的盐浓缩装置包括盐浓缩釜和塔式干燥器；所述的出料泵、浓缩釜和塔式干燥器依次连接。

作为进一步改进，所述的盐浓缩釜通过管路依次连接有一号冷凝器和一号储罐；所述的塔式干燥器通过管路依次连接有二号冷凝器和二号储罐。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型曝气罐内设有曝气头，曝气头通过曝气阀与鼓风机连接，鼓风机鼓入空气通过曝气头将空气吹入曝气罐，一方面使曝气罐内溶液混合均匀，另一方面，对溶液进行吹脱使铵离子不断的转换成游离铵，并从溶液中脱离，进入喷淋塔被吸收转化成铵盐，达到除氨氮的作用，吹脱后废水中氨氮含量低，氨氮去除率高，并且曝气头通过曝气阀与鼓风机连接，可防止曝气罐内溶液倒吸进入鼓风机，提高工作安全性；

(2)本实用新型加料装置中一个泵与配碱釜和废水罐同时连接，通过碱液阀和废水阀地开闭，控制泵将碱液和废水抽入曝气罐内，一泵多用，结构紧凑；

(3)本实用新型喷淋塔设置有循环泵，循环泵通过循环管连接喷淋塔的底部和喷淋塔的顶部，通过循环泵对喷淋塔内酸液进行循环流动，增加与氨气地接触面积，提高氨气吸收效率；酸液槽通过管路与喷淋塔的顶部连接，并通过酸液阀控制酸液添加，根据需要向喷淋塔内添加酸液；此外，出料泵将喷淋塔底部吸收氨气后产生的铵盐抽取通过出液管排出，得到收集，喷淋塔除去氨气后的废气通入下一步工序进一步处理；

(4)本实用新型设置了盐浓缩装置，对曝气罐曝气吹脱后的废水先进入盐浓缩釜浓缩，再进入塔式干燥器烘干得到盐，可直接回收，增加产能，提高效益；并且盐浓缩釜和塔式干燥器都连接冷凝器，对气态物料进行冷凝回收，进一步提高物料产量，也降低后续废气处理难度；

(5)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型中盐浓缩装置的结构原理示意图。

附图中的标号分别表示为：

1、加料装置；101、配碱釜；102、废水罐；103、加料泵；104、碱液阀；105、废水阀；

2、曝气罐；201、鼓风机；202、曝气头；203、曝气阀；

3、喷淋塔；301、循环泵；302、循环管；303、酸液槽；304、出液管；305、循环阀；306、酸液阀；

4、出料泵；

5、盐浓缩装置；501、盐浓缩釜；502、塔式干燥器；503、一号冷凝器；504、一号储罐；505、二号冷凝器；506、二号储罐。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

结合图1所示，本实施例的一种高酸高氨氮废水处理系统，包括加料装置1、曝气罐2、鼓风机201和喷淋塔3。其中，所述的加料装置1包括配碱釜101、废水罐102和加料泵103；所述的加料泵103设有进口和出口，加料泵103的进口通过管路分别与配碱釜101和废水罐102连接，加料泵103的出口与曝气罐2的顶部连接，配碱釜101与加料泵103之间的管路上设有碱液阀104，废水罐102与加料泵103之间的管路上设有废水阀105。使用时，打开碱液阀104，关闭废水阀105，加料泵103启动，将配碱釜101内碱液抽入曝气罐2；关闭碱液阀104，打开废水阀105，加料泵103工作，将废水罐102中废水抽入曝气罐2内，废水和碱液在曝气罐2内混合；通过碱液阀104和废水阀105的顺序开闭，控制加料泵103将碱液和废水依次抽入曝气罐2内，一泵多用，结构紧凑，减小设备复杂度和占地面积。所述的曝气罐2的顶部通过管路与喷淋塔3连接，曝气罐2内设有曝气头202，曝气头202通过曝气阀203与鼓风机201连接，鼓风机201鼓入空气通过曝气头202将空气吹入曝气罐2，一方面使曝气罐2内溶液混合均匀，另一方面，对溶液进行吹脱使铵离子不断的转换成游离铵，并从溶液中脱离，进入喷淋塔3被吸收转化成铵盐，达到除氨氮的作用，吹脱后废水中氨氮含量低，氨氮去除率高，并且曝气阀203可防止曝气罐2内溶液倒吸进入鼓风机201，提高工作安全性。本实施例中，对pH为4，氨氮浓度为7500mg/L的高酸高氨氮废水进行处理，调节曝气罐2中废水pH至12以上，曝气至曝气罐中pH至8为合格，氨氮浓度降至400mg/L以下，吹脱效率达到95％以上。

本实施例中，所述的喷淋塔3设置有循环泵301，循环泵301通过循环管302连接喷淋塔3的底部和喷淋塔3的顶部，循环管302上安装循环阀305，通过循环泵301对喷淋塔3内酸液进行循环流动，增加与氨气的接触面积，提高氨气吸收效率。喷淋塔3设置有酸液槽303，酸液槽303的位置高度高于喷淋塔3，酸液槽303通过管路与喷淋塔3的顶部连接，酸液槽303通过设置在管路上的酸液阀306控制，根据需要向喷淋塔3内添加酸液。循环泵301连接有出液管304，出液管304上安装出液阀，将喷淋塔3底部吸收氨气后产生的铵盐抽取并通过出液管304排出，得到收集，喷淋塔3除去氨气后的废气通入下一步工序进一步处理。使用时，喷淋塔3中酸液浓度不能超过36％，否则铵盐会饱和析出，使喷淋塔3堵塞瘫痪，另外，喷淋塔3采用防酸塑料内衬，起到防酸腐蚀，有效解决了设备腐蚀问题。为保障喷淋塔3吸收效果，使得喷淋塔3内酸液pH在6.5以下，pH高于6.5及时更换或补充塔内酸液。

实施例2

结合图1和图2所示，本实施例的一种高酸高氨氮废水处理系统，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的曝气罐2的底部通过出料泵4连接盐浓缩装置5，盐浓缩装置5包括盐浓缩釜501和塔式干燥器502；所述的出料泵4、浓缩釜501和塔式干燥器502依次连接。曝气罐2曝气吹脱后的废水先进入盐浓缩釜501浓缩，再进入塔式干燥器烘干得到盐，可直接回收外卖，增加产能，提高效益。所述的盐浓缩釜501通过管路依次连接有一号冷凝器503和一号储罐504，塔式干燥器502通过管路依次连接有二号冷凝器505和二号储罐506，分别对盐浓缩釜501和塔式干燥器502内产生的气态物料进行冷凝回收，进一步提高物料产量，也降低后续废气处理难度。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高酸高氨氮废水处理系统，包括通过管路依次连接的加料装置(1)、曝气罐(2)和喷淋塔(3)，其特征在于：还包括鼓风机(201)；所述的曝气罐(2)内设有曝气头(202)，曝气头(202)通过曝气阀(203)与鼓风机(201)连接。

2.根据权利要求1所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的加料装置(1)包括配碱釜(101)、废水罐(102)和加料泵(103)；所述的加料泵(103)设有进口和出口，加料泵(103)的进口通过管路分别与配碱釜(101)和废水罐(102)连接，加料泵(103)的出口与曝气罐(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的配碱釜(101)与加料泵(103)之间的管路上设有碱液阀(104)，废水罐(102)与加料泵(103)之间的管路上设有废水阀(105)。

4.根据权利要求1所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的喷淋塔(3)设置有循环泵(301)，循环泵(301)通过循环管(302)连接喷淋塔(3)的底部和喷淋塔(3)的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的循环管(302)上安装循环阀(305)。

6.根据权利要求4所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的喷淋塔(3)设置有酸液槽(303)，酸液槽(303)通过管路与喷淋塔(3)的顶部连接；所述的酸液槽(303)通过设置在管路上的酸液阀(306)控制。

7.根据权利要求4所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的循环泵(301)连接有出液管(304)，出液管(304)上安装出液阀。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的曝气罐(2)的底部通过出料泵(4)连接盐浓缩装置(5)。

9.根据权利要求8所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的盐浓缩装置(5)包括盐浓缩釜(501)和塔式干燥器(502)；所述的出料泵(4)、浓缩釜(501)和塔式干燥器(502)依次连接。

10.根据权利要求9所述的一种高酸高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述的盐浓缩釜(501)通过管路依次连接有一号冷凝器(503)和一号储罐(504)；所述的塔式干燥器(502)通过管路依次连接有二号冷凝器(505)和二号储罐(506)。